WO2014079119A1 - 一种进气结构及等离子体工艺设备 - Google Patents
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Definitions
- the invention relates to the technical field of plasma processing equipment, and in particular to an air intake structure and a plasma processing equipment.
- the stainless steel metal tube air intake structure is a common air intake structure in plasma etching, deposition, etc., which is prone to electrical short circuit, causing plasma extinction or local structural ignition, and the field symmetry of the physical properties of the structure is compared. Poor, physical fields that are prone to cyclic fluctuations, such as flow fields, thermal fields, or electromagnetic fields, etc., thereby affecting the uniformity and reliability of the plasma process.
- Another object of the present invention is to provide a plasma processing apparatus.
- An air intake structure includes a stainless steel intake pipe and a cylindrical uniform air cylinder disposed under the stainless steel intake pipe, the air conditioner cylinder includes a cylinder body and a step structure disposed at an end of the cylinder body, and the lower end of the air cylinder is Closed, a plurality of hook holes are arranged on the barrel of the hook gas cylinder.
- the inner diameter of the air cylinder is 5 to 980 mm
- the outer diameter of the cylinder of the air cylinder is 8 to 1000 mm
- the outer diameter of the step structure is 10 to 1200 mm
- the outer diameter of the step structure is larger than The outer diameter of the barrel of the air cylinder
- the height of the air cylinder is 10 to 1000 mm, wherein the height of the step structure is 5 to 500 mm.
- the air trap is made of an insulating material, and the insulating material is polytetrafluoro, ceramic, polycarbonate or quartz.
- the air temperature of the air pumping cylinder ranges from -300 to 3000 °C.
- the tube body of the hooking tube is distributed with 2 to 1000000 uniform holes.
- the hook body of the hook gas cylinder is distributed with 1 to 10000 rows of hook holes.
- the hook hole has a diameter of 0.05 to 100 mm.
- a plasma processing apparatus comprising a chamber and an intake structure, the intake structure being disposed at an upper end of the chamber; the intake structure comprising a stainless steel intake pipe and a cylinder disposed below the stainless steel intake pipe a uniform air cylinder, the air cylinder includes a barrel body and a step structure disposed at an end of the barrel body, the lower end of the air pumping tube is closed, and the hook body of the air pumping tube is provided with a plurality of hooking holes;
- the stainless steel intake pipe is coupled to the upper cover flange of the chamber, and the flange connection is coupled by a rubber helium seal or a knife edge flange.
- the air trap is made of an insulating material, and the insulating material is polytetrafluoro, ceramic, polycarbonate or quartz.
- the air intake structure provided by the invention is applied to a plasma processing device, which can reduce or avoid the occurrence of plasma illuminating unevenness or partial sparking due to structural asymmetry; since the intake structure of the invention avoids The range of plasma ignition does not affect the distribution of the electromagnetic field, and the uniformity and stability of the plasma can be improved. Moreover, under the plasma ignition condition, the air intake structure of the present invention has no deflation phenomenon, and Maintain the vacuum chamber requirements for vacuum.
- FIG. 1 is a schematic structural view of an air intake structure according to an embodiment of the present invention
- FIG. 2 is a schematic structural diagram of a plasma processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
- the present embodiment provides an air intake structure including a stainless steel intake pipe 1 and a cylindrical air cylinder 2 disposed under the stainless steel intake pipe 1 .
- the air cylinder 2 includes a barrel 21 and is disposed on the barrel 21 .
- the upper end step structure 22, the lower end of the air cylinder 2 is closed, and the cylinder body 21 of the air cylinder 2 is evenly distributed with 1 to 10000 rows and 2 to 1,000,000 air-holes 23, and the diameter of the air-hole 23 is 0.05 to 100 mm.
- the air cylinder 2 is made of an insulating material, and the insulating material is polytetrafluoro, ceramic, polycarbonate or quartz.
- the temperature of the material of the uniform cylinder 2 ranges from -300 to 3000 °C.
- the inner diameter of the air cylinder 2 is 5 to 980 mm
- the outer diameter of the cylinder 21 of the air cylinder 2 is 8 to 1000 mm
- the outer diameter of the step structure 22 is 10 to 1200 mm
- the outer diameter of the step structure 22 is larger than the cylinder 21 of the air cylinder 2.
- the outer diameter of the air cylinder 2 is 10 to 1000 mm
- the height of the step structure 22 is 5 to 500 mm.
- the tube body of the hook gas cylinder is distributed with 2 rows of 24 hook holes, and the diameter of the uniform gas ⁇ L is 2 mm.
- the present embodiment provides a plasma processing apparatus including a chamber 4 and an intake structure, and an intake structure is disposed at an upper end of the chamber 4.
- the chamber 4 has a plasma 5, a chip 6 and a stage 7, and a lower end of the chamber 4 is provided with an exhaust port 8.
- the air intake structure comprises a stainless steel intake pipe 1 and a cylindrical air-tight cylinder 2 disposed under the stainless steel intake pipe 1, and the stainless steel intake pipe 1 is flange-connected to the upper cover 3 of the chamber 4, and the flange connection is a rubber seal or a knife edge. Flange connection avoids plasma unevenness.
- the air cylinder 2 includes a barrel body 21 and a step structure 22 disposed at an upper end of the barrel body 21, and the lower end of the air tube 2 is closed.
- the upper cover 3 of the chamber 4 is provided with a stepped hole 31, a stepped hole 31 and a stepped structure at the upper end of the uniform cylinder 2 22 matches.
- the barrel 21 of the air cylinder 2 is evenly distributed with 1 to 10000 rows and 2 to 1,000,000 uniform holes 23, and the diameter of the hook holes 23 is 0.05 to 100 mm.
- the air bag 2 is made of an insulating material, and the insulating material is polytetrafluoro, ceramic, polycarbonate or quartz. The temperature of the material of the air cylinder 2 ranges from -300 to 3000 °C.
- the inner diameter of the air cylinder 2 is 5 to 980 mm
- the outer diameter of the cylinder 21 of the air cylinder 2 is 8 to 1000 mm
- the outer diameter of the step structure 22 is 10 to 1000 mm
- the outer diameter of the step structure 22 is larger than the cylinder 21 of the air cylinder 2.
- the outer diameter of the air cylinder 2 is 10 to 1000 mm
- the height of the step structure 22 is 5 to 500 mm.
- the tube body of the hook gas cylinder is distributed with 2 rows of 24 hook holes, and the diameter of the uniform gas ⁇ L is 2 mm.
- the air cylinder 2 is fixedly connected to the stepped hole 31 of the upper cover 3 of the chamber 4, avoiding the range of plasma ignition, and the material of the air cylinder 2 is non-metallic, which does not affect the distribution of the electromagnetic field. . Therefore, the use of the intake structure provided by the present invention can improve the uniformity and stability of the plasma, thereby improving the process effect of the plasma 5 on the chip 6 processed on the stage 7.
- the air intake structure of the invention can reduce or avoid the occurrence of uneven plasma glow or local sparking due to uneven distribution of airflow; under the plasma ignition condition, the intake structure of the invention has no
- the deflation phenomenon can maintain the vacuum chamber requirement of the vacuum chamber; in the electric field, the symmetry of the physical structure of the intake structure is maintained, so that the physical properties maintain the symmetry of the airflow field, thereby effectively improving the plasma process. Hook and stability.
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Abstract
一种进气结构和等离子体工艺设备。进气结构包括不锈钢进气管（1）和设置在不锈钢进气管（1）下方的圆柱形的匀气筒（2）。匀气筒（2）包括筒身（21）和设置在筒身（21）上端的台阶结构（22），匀气筒（2）下端为封闭的，匀气筒（2）的筒身（21）上均匀分布若干匀气孔（23）。进气结构能减小或避免由于结构不对称引起的等离子体启辉不均匀或局部打火现象的出现。由于进气结构避开了等离子体启辉的范围，在等离子体启辉条件下没有放电现象，因此不会对电磁场的分布造成影响，可以提高等离子体的均匀性和稳定性，保持真空腔室的真空度。
Description
一种进气结构及等离子体工艺设备
技术领域
本发明涉及等离子体工艺设备技术领域， 具体涉及一种进气结构及等离子 体工艺设备。
背景技术
在等离子体工艺设备中， 所用的进气结构具有多种形式， 设计合理进气结 构形式， 对于等离子工艺的均匀性和稳定性有着重要的作用。 不锈钢金属管进 气结构是等离子刻蚀、 沉积等工艺中常见的进气结构， 容易产生电气短路， 造 成等离子体熄灭或局部结构打火等现象发生， 并且这种结构物理特性的场对称 性比较差， 容易产生循环波动的物理场， 例如流场、 热场或电磁场等等， 从而 影响等离子体工艺的均匀性与可靠性。
发明内容
本发明的目的在于提供一种进气结构， 提高等离子体工艺的均匀性和稳定 性。
本发明的另一目的在于提供一种等离子体工艺设备。
为了达到上述目的， 本发明采用的技术方案如下：
一种进气结构， 包括不锈钢进气管及设置在所述不锈钢进气管下方的圓柱 形的匀气筒， 所述匀气筒包括筒身及设置在所述筒身上端的台阶结构， 所述匀 气筒下端为封闭的， 所述勾气筒的筒身上均勾分布若干勾气孔。
上述方案中， 所述匀气筒的内径为 5 ~ 980mm,所述匀气筒的筒身的外径为 8 ~ 1000mm,所述台阶结构的外径为 10 ~ 1200mm,所述台阶结构的外径大于所 述匀气筒的筒身的外径； 所述匀气筒的高度为 10 ~ 1000mm, 其中， 所述台阶结 构的高度为 5 ~ 500mm。
上述方案中， 所述勾气筒由绝缘材料制成， 所述绝缘材料为聚四氟、 陶瓷、 聚碳酸酯或石英。
上述方案中， 所述勾气筒的耐温范围为 -300 ~ 3000 °C。
上述方案中， 所述勾气筒的筒身上均勾分布 2 ~ 1000000个匀气孔。
上述方案中， 所述勾气筒的筒身上均勾分布 1 ~ 10000行勾气孔。
上述方案中， 所述勾气孔的直径为 0.05 ~ 100mm。
一种等离子体工艺设备， 包括腔室和进气结构， 所述进气结构设置在所述 腔室的上端； 所述进气结构包括不锈钢进气管及与设置在所述不锈钢进气管下 方的圓柱形的匀气筒， 所述匀气筒包括筒身及设置在所述筒身上端的台阶结构， 所述勾气筒下端为封闭的， 所述勾气筒的筒身上均勾分布若干勾气孔； 所述腔 上述方案中， 所述不锈钢进气管与所述腔室的上盖法兰联接， 所述法兰联 接采用橡胶圏密封或刀口法兰联接。
上述方案中， 所述勾气筒由绝缘材料制成， 所述绝缘材料为聚四氟、 陶瓷、 聚碳酸酯或石英。
与现有技术相比， 本发明的有益效果是：
本发明提供的进气结构应用于等离子体工艺设备， 可以减小或避免由于结 构不对称， 引起的等离子体启辉不均匀或局部打火现象的出现； 由于本发明的 进气结构避开了等离子体启辉的范围， 不会对电磁场的分布造成影响， 可以提 高等离子体的均勾性和稳定性； 并且， 在等离子体启辉条件下， 本发明的进气 结构没有放气现象， 可以保持真空腔室对真空度的要求。
附图说明
图 1为本发明实施例提供的进气结构的结构示意图；
图 2为本发明实施例提供的等离子体工艺设备的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述， 所举实例只用于解释本发 明， 并非用于限定本发明的范围。
如图 1所示， 本实施例提供一种进气结构， 包括不锈钢进气管 1及设置在 不锈钢进气管 1下方的圓柱形的匀气筒 2, 匀气筒 2包括筒身 21及设置在筒身 21上端的台阶结构 22, 匀气筒 2下端为封闭的， 匀气筒 2的筒身 21上均匀分 布 1 ~ 10000行、 2 ~ 1000000个勾气孔 23 , 勾气孔 23的直径为 0.05 ~ 100mm。 匀气筒 2由绝缘材料制成， 绝缘材料为聚四氟、 陶瓷、 聚碳酸酯或石英。 匀气 筒 2的材料的耐温范围为 -300 ~ 3000°C。
匀气筒 2的内径为 5 ~ 980mm, 匀气筒 2的筒身 21的外径为 8 ~ 1000mm, 台阶结构 22的外径为 10 ~ 1200mm, 台阶结构 22的外径大于匀气筒 2的筒身 21的外径； 匀气筒 2的高度为 10 ~ 1000mm, 其中， 台阶结构 22的高度为 5 ~ 500mm。
具体地， 本实施例中， 勾气筒的筒身上均勾分布 2行共 24个勾气孔， 匀气 孑 L的直径为 2mm。
如图 2所示， 本实施例提供一种等离子体工艺设备， 包括腔室 4和进气结 构，进气结构设置在腔室 4的上端。腔室 4内有等离子体 5、 芯片 6和载片台 7, 腔室 4下端设有排气口 8。进气结构包括不锈钢进气管 1及与设置在不锈钢进气 管 1下方的圓柱形的匀气筒 2, 不锈钢进气管 1与腔室 4的上盖 3法兰联接，法 兰联接采用橡胶圏密封或刀口法兰联接， 可以避免出现等离子体不均匀现象。 匀气筒 2包括筒身 21及设置在筒身 21上端的台阶结构 22, 匀气筒 2下端为封 闭的。 腔室 4的上盖 3设有台阶孔 31 , 台阶孔 31与匀气筒 2上端的台阶结构
22相配合。 匀气筒 2的筒身 21上均匀分布 1 ~ 10000行、 2 ~ 1000000个匀气孔 23 , 勾气孔 23的直径为 0.05 ~ 100mm。 勾气筒 2由绝缘材料制成， 绝缘材料为 聚四氟、 陶瓷、 聚碳酸酯或石英。 匀气筒 2的材料的耐温范围为 -300 ~ 3000°C。
匀气筒 2的内径为 5 ~ 980mm, 匀气筒 2的筒身 21的外径为 8 ~ 1000mm, 台阶结构 22的外径为 10 ~ 1000mm, 台阶结构 22的外径大于匀气筒 2的筒身 21的外径； 匀气筒 2的高度为 10 ~ 1000mm, 其中， 台阶结构 22的高度为 5 ~ 500mm。
具体地， 本实施例中， 勾气筒的筒身上均勾分布 2行共 24个勾气孔， 匀气 孑 L的直径为 2mm。
本发明中， 匀气筒 2固定连接在腔室 4的上盖 3的台阶孔 31上， 避开了等 离子体启辉的范围， 匀气筒 2的材料选用非金属， 不会对电磁场的分布造成影 响。 因此， 使用本发明提供的进气结构可以提高等离子体的均匀性和稳定性， 从而改善了等离子体 5对载片台 7上所处理芯片 6的工艺效果。
本发明的进气结构可以减小或避免由于气流分布不均勾， 引起的等离子体 启辉不均勾或局部打火现象的出现； 在等离子体启辉条件下， 本发明的进气结 构没有放气现象， 可以保持真空腔室对真空度的要求； 在电场内部， 保持进气 结构的物理结构的对称性， 从而使其物理特性保持气流场对称性， 从而有效提 高了等离子体工艺的均勾性和稳定性。
以上所述的具体实施例， 对本发明的目的、 技术方案和有益效果进行了进 一步详细说明， 所应理解的是， 以上所述仅为本发明的具体实施例而已， 并不 用于限制本发明， 凡在本发明的精神和原则之内， 所做的任何修改、 等同替换、 改进等， 均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims
1、 一种进气结构， 其特征在于： 包括不锈钢进气管及设置在所述不锈钢进气管 下方的圓柱形的匀气筒， 所述匀气筒包括筒身及设置在所述筒身上端的台阶结 构， 所述匀气筒下端为封闭的， 所述匀气筒的筒身上均匀分布若干匀气孔。
2、 如权利要求 1所述的进气结构， 其特征在于： 所述勾气筒的内径为 5 ~ 980mm, 所述匀气筒的筒身的外径为 8 ~ 1000mm, 所述台阶结构的外径为 10 ~ 1200mm, 所述台阶结构的外径大于所述匀气筒的筒身的外径； 所述匀气筒的高 度为 10 ~ 1000mm, 其中， 所述台阶结构的高度为 5 ~ 500mm。
3、 如权利要求 1所述的进气结构， 其特征在于： 所述勾气筒由绝缘材料制 成， 所述绝缘材料为聚四氟、 陶瓷、 聚碳酸酯或石英。
4、 如权利要求 1所述的进气结构， 其特征在于： 所述匀气筒的耐温范围为 -300 - 3000 °C„
5、 如权利要求 1所述的进气结构， 其特征在于： 所述勾气筒的筒身上均匀 分布 2 ~ 1000000个勾气孔。
6、 如权利要求 1所述的进气结构， 其特征在于： 所述勾气筒的筒身上均匀 分布 1 ~ 10000行勾气孔。
7、如权利要求 1所述的进气结构，其特征在于：所述勾气孔的直径为 0.05 ~ 100mm。
8、 一种等离子体工艺设备， 包括腔室和进气结构， 其特征在于： 所述进 气结构设置在所述腔室的上端； 所述进气结构包括不锈钢进气管及与设置在所 述不锈钢进气管下方的圓柱形的勾气筒， 所述匀气筒包括筒身及设置在所述筒 身上端的台阶结构， 所述匀气筒下端为封闭的， 所述匀气筒的筒身上均匀分布
若干勾气孔； 所述腔室的上盖设有台阶孔， 所述台阶孔与所述勾气筒上端的台 阶结构相配合。
9、 如权利要求 8所述的等离子体工艺设备， 其特征在于： 所述不锈钢进气 管与所述腔室的上盖法兰联接， 所述法兰联接采用橡胶圏密封或刀口法兰联接。
10、 如权利要求 8所述的等离子体工艺设备， 其特征在于： 所述匀气筒由 绝缘材料制成， 所述绝缘材料为聚四氟、 陶瓷、 聚碳酸酯或石英。
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